Schaeffler High Voltage Inverter Brick für China-Hersteller

800 Volt und 500 Ampere: Bis vor Kurzem konnten selbst gute Elektroautos nicht mit mehr umgehen. Doch inzwischen steigen die Spannungen und die Ströme. Um den Gleichstrom dann in Wechselstrom für den Elektromotor zu wandeln, braucht man entsprechend angepasste Inverter. Schaeffler präsentiert nun den High Voltage Inverter Brick, ein Inverter-Sub-Modul, das 650 Ampere und über 800 Volt verkraftet.

Gewöhnen muss man sich noch an den neuen Firmennamen: Vor einem Jahr fusionierte Vitesco mit Schaeffler; die bekannten Elektroauto-Teile wie der EMR4-Antrieb werden künftig unter dem neuen Firmennamen angeboten. Das gilt auch für das jetzt vorgestellte Inverter-Bauteil. Dieses wird bereits in Großserie gebaut, und zwar im chinesischen Tianjin, denn die Komponente ist für einen nicht genannten chinesischen Autohersteller vorgesehen.

Es handelt sich nicht um einen kompletten Inverter, sondern ein Sub-Modul, das als zentraler Baustein der Leistungselektronik den Strom erzeugt, der den Elektromotor in Bewegung setzt. Integriert sind ein Power-Modul für die Pulsweitenmodulation, ein Zwischenkreiskondensator, ein DC-Link sowie ein Kühler. Zusätzlich bietet der Brick eine DC-Boost Funktion.

Zur Erklärung: Mit der Pulsweitenmodulation wird Gleich- in Wechselstrom umgewandelt: Durch Anpassung der Pulsweite (Ein- und Ausschalten) und der Breite der Pulse wird eine sinusförmige Spannung erzeugt. Der Kondensator und der DC-Link speichern und glätten die Gleichspannung. Der Kühler führt die entstehende Wärme ab und der Booster ist ein Aufwärtswandler, der das Laden eines 800-Volt-Auto an einer 400-Volt-Säule ermöglicht: Die niedrigere Spannung der Säule wird dazu auf das höhere Niveau der Traktionsbatterie gehoben.

Die Leistungsmerkmale des Inverter-Bricks sind beachtlich: Auf Anforderung des Kunden wurde die maximal mögliche Batteriespannung deutlich über 800 Volt hinaus gesteigert. Obendrein verkraftet das Modul Effektivströme bis zu 650 Ampere. Das Sub-Modul arbeitet mit sehr effizienten Siliciumcarbid-Halbleitern von Rohm. Um die erhöhten Anforderungen zu erfüllen, passte Rohm die Drain-Source-Spannung der SiC-Chips an. Das ist die Spannung zwischen Eingang (Source) und Ausgang (Drain) eines MOSFET-Halbleiters (Wikipedia). 

Durch seine modulare und skalierbare Bauweise lässt sich der Brick einfach in unterschiedliche Inverter integrieren, verspricht der Hersteller. Er wird auf der IAA Mobility in München präsentiert. Dort zeigt Schaeffler auch sein übriges Portfolio aus den Bereichen Software, Elektrifizierung, Antriebsstrang, Fahrwerk und Karosserie.

Mehr zum Thema Inverter von Vitesco bzw. Schaeffler:

US-Autohersteller kauft Millionen 800-Volt-Inverter von Vitesco

Inverter für die E-GMP-Autos von Hyundai und Kia kommt von Vitesco

Unter dem Strich

800 Volt und 500 Ampere galten bisher als das Nonplusultra bei Elektroautos, aber das ändert sich gerade. Inzwischen gibt es aber auch Modelle, die mit mehr Spannung arbeiten, wie zum Beispiel den Lucid Air (900 Volt). Das ermöglicht nicht nur höhere Ladeleistungen, sondern führt auch zu weniger Stromstärke bei der Versorgung der Elektromotoren, was wiederum gut für die Effizienz ist. Dazu braucht man aber entsprechende Inverter. Schaeffler liefert nun ein zentrales Sub-Modul für solche Inverter an einen nicht genannten, chinesischen Hersteller.